1、ICS 23.080J 71備案號(hào)：154552005 中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) AQ 1012 2005煤礦在用主排水系統(tǒng)安全檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范Safety inspecting-testing specification of in-serviceMain dewatering system for coal mine 2005-03-07 發(fā)布 2005-08-01 實(shí)施國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局 發(fā) 布目 次前言11 范圍22 規(guī)范性引用文件23 術(shù)語(yǔ)和定義24 主要參數(shù)及符號(hào)35 技術(shù)要求36 檢測(cè)方法及儀器67 檢驗(yàn)及檢測(cè)結(jié)果判定108 檢驗(yàn)報(bào)告和檢測(cè)記錄11前 言為了獲得煤礦在用水泵

2、的實(shí)際運(yùn)行工況，以確保排水設(shè)備指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求和滿足煤礦安全規(guī)程對(duì)排水系統(tǒng)的要求，制定本標(biāo)準(zhǔn)。在本標(biāo)準(zhǔn)的編制中，參考了GB 32361989離心泵、混流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且符合煤礦安全規(guī)程（2004版）對(duì)礦井排水的有關(guān)規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局歸口。本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位：礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志辦公室、國(guó)家安全生產(chǎn)撫順礦用設(shè)備檢測(cè)檢驗(yàn)中心、河南煤礦安全監(jiān)察局等。本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人：陳在學(xué)、韓正菊、袁慶國(guó)、張大力、王亞林。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。煤礦在用主排水系統(tǒng)安全檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦在用水泵及主排水系統(tǒng)性能檢驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于全國(guó)各生產(chǎn)礦井在用主排水系統(tǒng)的技

3、術(shù)性能的檢測(cè)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過在本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注明日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB103285三相異步電機(jī)試驗(yàn)方法GB32141991水泵流量的測(cè)定方法GB321689離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法GB/T56571995離心泵技術(shù)條件JB/T80971999泵的振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法JB/T80981999泵的測(cè)量與評(píng)價(jià)方法MT11485煤礦耐磨離心水泵技術(shù)條件煤礦安全規(guī)程200

4、4版3術(shù)語(yǔ)和定義以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1流量流量單位時(shí)間內(nèi)從泵出口排出并進(jìn)入管路的液體體積。3.2揚(yáng)程揚(yáng)程單位重量的水經(jīng)過水泵后獲得的能量，其單位為m。3.3功率功率某一時(shí)間間隔內(nèi)所傳遞的能量被間隔時(shí)間除的商。3.4效率效率指有效功率與軸功率的比值。3.5密度密度單位體積水的質(zhì)量。3.6流速流速體積流量被管路橫截面積除的商。3.7轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)數(shù)被時(shí)間除的商。3.8波動(dòng)波動(dòng)在一次讀數(shù)的時(shí)間內(nèi)，讀數(shù)相對(duì)平均值的短周期變動(dòng)。3.9變動(dòng)變動(dòng)同一量相鄰兩次讀數(shù)間的數(shù)值改變。4主要參數(shù)及符號(hào)4.1排水設(shè)備主要參數(shù)及符號(hào)見表14.2排水設(shè)備應(yīng)是符合GB/T5657、JB/T8098和MT114等相關(guān)

5、標(biāo)準(zhǔn)化的正式產(chǎn)品。表1本標(biāo)準(zhǔn)使用符號(hào)符號(hào)量的名稱單位符號(hào)中文名稱Q流量m3/s、L/s、m3/h立方米每秒、升每秒、立方米每小時(shí)H揚(yáng)程m米HX吸水高度m米Hp排水高度m米Ha實(shí)際排高m米z表位差m米P功率kW千瓦Pw電動(dòng)機(jī)輸入功率kW千瓦Pa泵軸功率kW千瓦Pu泵輸出功率kW千瓦U電壓V伏I電流A安n轉(zhuǎn)速r/min轉(zhuǎn)每分密度kg/m3千克每立方米效率g自由落體加速度m/s2米二次方秒V速度m/s米/秒PZ真空表讀數(shù)MPa兆帕Py壓力表讀數(shù)MPa兆帕D排水管直徑m米dx吸水管內(nèi)徑m米dp排水管內(nèi)徑m米*說明：此處的名稱是單位的名稱。5技術(shù)要求5.1性能要求在實(shí)際工況下測(cè)定水泵的流量、揚(yáng)程、軸功率

6、和轉(zhuǎn)速，并調(diào)整工況記錄水泵的流量、揚(yáng)程、軸功率和轉(zhuǎn)速，以獲得水泵的性能曲線，該性能曲線應(yīng)符合GB3216。排水系統(tǒng)聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)以獲得排水系統(tǒng)的綜合排水能力。振動(dòng) 泵的振動(dòng)不得超過JB/T8097的相關(guān)規(guī)定。噪聲在運(yùn)行工況下，水泵房的噪聲不得超過90dB。5.2檢測(cè)的組織要求精確的測(cè)量不僅取決于使用的測(cè)量設(shè)備和儀表質(zhì)量，而且也取決于測(cè)試人員的工作素質(zhì)和技術(shù)水平。檢測(cè)負(fù)責(zé)人應(yīng)由在測(cè)試技術(shù)方面有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員擔(dān)任，一般檢測(cè)人員應(yīng)由具有一定的檢測(cè)專業(yè)知識(shí)并能夠?qū)ΦV用主排水泵檢測(cè)進(jìn)行熟練操作的人員擔(dān)任，所有檢測(cè)人員都應(yīng)有經(jīng)過主管部門考核合格后頒發(fā)的檢測(cè)員證，并做到持證上崗。5.3測(cè)試設(shè)備要求所有測(cè)試設(shè)

7、備均應(yīng)附有證明其精度符合本標(biāo)準(zhǔn)要求（見表2）的報(bào)告，并在檢定周期內(nèi)方可使用。2 測(cè)試設(shè)備精度要求設(shè)備、儀表名稱精度等級(jí)/級(jí)說明壓力表1.5應(yīng)根據(jù)壓力選擇壓力表量程，指示的壓力值應(yīng)處于是1/32/3滿量程真空表1.5流量計(jì)±2%電參數(shù)測(cè)試儀0.5轉(zhuǎn)速±1 r/min5.4檢測(cè)操作要求性能檢測(cè).1性能檢測(cè)是為了確定泵的揚(yáng)程、軸功率、效率與流量之間的關(guān)系。.2測(cè)試時(shí)應(yīng)從閘門開啟1/3流量開始，直到閘門全開為止。.3測(cè)試應(yīng)有足夠的持續(xù)時(shí)間，以獲得一致的結(jié)果和達(dá)到預(yù)期的測(cè)試精度。每一個(gè)流量點(diǎn)應(yīng)有一定的時(shí)間間隔，并應(yīng)同時(shí)測(cè)量 流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速和軸功率。.4測(cè)試點(diǎn)取35個(gè)不同的流量點(diǎn)。.

8、5流量等零及其附近測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行時(shí)間不能過長(zhǎng)，以免水泵發(fā)熱。排水系統(tǒng)檢測(cè).1啟動(dòng)排水系統(tǒng)所有工作泵、備用泵、工作管路、備用管路，測(cè)量總的排水量，檢驗(yàn)系統(tǒng)總的排水能力。適用時(shí)，也可采取其他方法檢測(cè)總的排水能力。5.5檢測(cè)條件檢測(cè)的進(jìn)行檢測(cè)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)，以獲得一致的結(jié)果。對(duì)于取多次讀數(shù)以降低誤差的場(chǎng)合，應(yīng)在不等的時(shí)間間隔取讀數(shù)。所有的測(cè)量均應(yīng)在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的情況下進(jìn)行。運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性允許讀數(shù)波動(dòng)幅度應(yīng)符合表3的要求表3 最大允許波動(dòng)幅度測(cè)定量流量揚(yáng)程功率轉(zhuǎn)速最大允許波動(dòng)幅度/%±6±2成組觀測(cè)讀數(shù).1在運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的條件下，只記錄各個(gè)測(cè)定量的一組讀數(shù)。這一組讀數(shù)只有當(dāng)檢測(cè)人員確定波動(dòng)已

9、穩(wěn)定在表3和表4規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)方可進(jìn)行記錄。.2當(dāng)檢測(cè)時(shí)由于系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定引起對(duì)精度產(chǎn)生懷疑時(shí)，應(yīng)按下述方法處理：a各流量點(diǎn)的讀數(shù)應(yīng)重復(fù)多次，最低限度應(yīng)取三組讀數(shù)，并且應(yīng)記錄每一個(gè)獨(dú)立讀數(shù)的值，以及由每組讀數(shù)得出的效率值。每一量的最大值與最小值之間的波動(dòng)應(yīng)不大于表3的規(guī)定；b這些允差用來保證由于離散所致的誤差和表5所限定的系統(tǒng)誤差之總測(cè)量誤差將不大于表6的規(guī)定。c取每一量的各次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為該量的檢測(cè)實(shí)際值。d 如果不能達(dá)到表4的規(guī)定，則應(yīng)找出原因，重取一組新的讀數(shù)，即原先的一組讀數(shù)應(yīng)全部作廢。但是不應(yīng)該以讀數(shù)超出范圍為理由，而拒絕讀數(shù)或誤差等所致，誤差限應(yīng)以統(tǒng)計(jì)分析法計(jì)算。e 要是讀數(shù)變

10、化過大，但不是由于操作方法或儀表誤差等所致，誤差限應(yīng)以統(tǒng)計(jì)分析法計(jì)算。表4 同一量多次重復(fù)測(cè)量的變化范圍（基于90%的置信度）重復(fù)讀數(shù)組數(shù)每一量重復(fù)讀數(shù)的最大值與最小值的最大允差/%流量揚(yáng)程功率轉(zhuǎn)速33.52.0注：最大值與最小值之間的最大允差等于：表5 測(cè)量?jī)x表的允許系統(tǒng)誤差測(cè)定量流量揚(yáng)程泵軸功率電機(jī)輸入功率轉(zhuǎn)速允許范圍/%±2.5±2±1.0如果符合表5所規(guī)定的儀表系統(tǒng)誤差，則可認(rèn)為總的誤差不會(huì)超過表6的規(guī)定。表6 最大總誤差限測(cè)定量允許范圍/%流量±3.5泵揚(yáng)程泵軸功率電動(dòng)機(jī)輸入功率轉(zhuǎn)速±1.8泵效率±5.0系統(tǒng)效率±

11、4.55.6檢測(cè)周期水泵的檢測(cè)周期為一年。6檢測(cè)方法及儀器6.1流量Q的測(cè)定采用超聲波流量計(jì)測(cè)定水泵的流量測(cè)定時(shí)傳感器的安裝應(yīng)滿足下列要求：a 安裝前應(yīng)將放置傳感器的地方清潔出一片較傳感器探頭稍大的位置，直至見到裸露的金屬，涂上一層耦合劑。b 傳感器應(yīng)安裝在儀器說明書規(guī)定的管路上。c 選擇的測(cè)量段管路內(nèi)必須棄滿流體，而且不含氣泡。按GB3214選擇以下方法之一進(jìn)行測(cè)量：a 差壓式流量計(jì)測(cè)流量；b 水堰測(cè)流量；c 渦輪流量計(jì)測(cè)流量；d 電磁流量計(jì)測(cè)流量。 還可以選擇精度相同的其他的檢測(cè)方法來測(cè)定流量。6.2揚(yáng)程H的測(cè)定揚(yáng)程測(cè)試系統(tǒng)圖，如圖1所示。Px 真空壓力表 Py壓力表Hx吸水高度Hp水泵的

12、排水高度Ha水泵的實(shí)際排高Z表位差圖1 水泵揚(yáng)程測(cè)試布置圖采用壓力表測(cè)量出口和入口壓力，計(jì)算揚(yáng)程H，計(jì)算公式如下：H=（1）壓力表的選擇.1量程的選擇壓力表的量程最大應(yīng)不小于1.31.6倍工作壓力。.2精度的選擇 壓力表精度不低于1.5級(jí)。.3種類和外形的選擇應(yīng)選擇金屬?gòu)椈蓧毫Ρ恚瑝毫Ρ淼氖局登宄覞M足要求，或選用其他符合要求的壓力測(cè)量?jī)x表。 壓力表的安裝 揚(yáng)程檢測(cè)用的真空表和壓力表通過螺紋裝在出口合適的位置。壓力表和真空表的聯(lián)接導(dǎo)管上，應(yīng)有旋塞和360°的彎管與測(cè)孔相通，以穩(wěn)定讀數(shù)和保護(hù)儀表免受壓力沖擊。壓力表的使用 檢測(cè)中，在啟動(dòng)泵時(shí)，應(yīng)先將壓力表前的旋塞關(guān)閉，待水泵啟動(dòng)后再慢慢

13、開啟旋塞；檢測(cè)用的壓力表必須在檢定周期內(nèi)。水泵實(shí)際排高Ha的測(cè)定.1水泵排水高度Hp，由礦井地質(zhì)資料結(jié)合實(shí)測(cè)得到。.2水泵吸水高度Hx ，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。.3水泵實(shí)際排水高度為排水高度和吸水高度之和，即。6.3轉(zhuǎn)速的測(cè)量采用激光轉(zhuǎn)速表、非接觸式手持?jǐn)?shù)字轉(zhuǎn)速表測(cè)定水泵轉(zhuǎn)速。6.4電參數(shù)的測(cè)量電機(jī)效率d(如測(cè)量地點(diǎn)瓦斯1.0%，讀電度表)當(dāng)通過測(cè)量與泵直接聯(lián)接的電動(dòng)機(jī)輸入電功率來確定泵的軸功率時(shí)，使用的電動(dòng)機(jī)應(yīng)當(dāng)是以足夠的精度確定其效率的。交流異步電動(dòng)機(jī)的效率按GB1032標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法測(cè)定。在現(xiàn)場(chǎng)無法對(duì)電機(jī)效率進(jìn)行測(cè)定的情況下，電機(jī)的效率按銘牌效率選取。采用電參數(shù)綜合測(cè)試儀測(cè)定電參數(shù)在井下設(shè)備沒有二次

14、線的情況下，應(yīng)在自帶的電流、電壓互感器的二次側(cè)進(jìn)行接線，電參數(shù)測(cè)量時(shí)要嚴(yán)格按電氣作業(yè)操作規(guī)程進(jìn)行。檢測(cè)使用的儀表系統(tǒng)誤差滿足表4的規(guī)定。儀表的量程選擇應(yīng)使測(cè)量值盡可能在儀表額定值的20%95%范圍內(nèi)。已知電動(dòng)機(jī)效率d的泵軸功率（2）泵的輸出功率（3）6.5效率的計(jì)算泵的效率（4）管路效率（5）排水系統(tǒng)效率（6）排水電耗的計(jì)算噸水百米電耗 （7）6.6性能曲線圖的測(cè)試與繪制泵的性能曲線采用圖2的形式，橫坐標(biāo)軸上表示流量Q，縱坐標(biāo)上分別表示揚(yáng)程H、軸功率和效率。性能曲線，一般測(cè)35個(gè)測(cè)點(diǎn)，各個(gè)測(cè)點(diǎn)以流量大小來劃分，測(cè)點(diǎn)的分布不一定等距離，在工業(yè)利用區(qū)內(nèi)可以密一些。流量的大小用閘閥開度來調(diào)整，每改變

15、一次工況，大約停留310min，待水流穩(wěn)定后讀取數(shù)據(jù)。根據(jù)測(cè)定與計(jì)算得出的數(shù)據(jù)繪制曲線，曲線應(yīng)該圓滑。繪制的性能曲線應(yīng)當(dāng)是換算到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的性能曲線。6.7排水系統(tǒng)的檢測(cè)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的最大排水能力檢測(cè)，是為了檢驗(yàn)多臺(tái)泵同時(shí)工作時(shí)管路工作的排水能力，以確定排水系統(tǒng)的綜合排水能力是否能達(dá)到煤礦安全規(guī)程第278條規(guī)定。6.8泵的振動(dòng)測(cè)定振動(dòng)測(cè)點(diǎn)的選擇測(cè)點(diǎn)必須選在泵的關(guān)鍵部位，測(cè)點(diǎn)一般為軸承座、底座和出口法蘭處。并規(guī)定軸承座處和靠近軸承處的測(cè)點(diǎn)作為主要測(cè)點(diǎn)，把底座和出口法蘭處的測(cè)點(diǎn)作為輔助測(cè)點(diǎn)。圖2泵性能曲線圖每個(gè)測(cè)點(diǎn)都要在三個(gè)互相垂直的方向，即水平、垂直、軸向進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量。測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器應(yīng)該具有

16、測(cè)量振動(dòng)寬頻帶有效值的能力，其通頻影響應(yīng)范圍至少為101000，根據(jù)振動(dòng)準(zhǔn)則可以要求進(jìn)行位移或速度或者這二者結(jié)合在一起測(cè)量，但對(duì)于轉(zhuǎn)速接近或低于600 r/min的泵，其通頻響應(yīng)范圍下限應(yīng)達(dá)到2。要保證振動(dòng)傳感器正確地被固定，以保證測(cè)量精度。泵的分類為了評(píng)價(jià)泵的振動(dòng)級(jí)別，按泵的中心高和轉(zhuǎn)速將泵分為四類，見表7表7泵的分類類別中心高/mm225225550550轉(zhuǎn)速r/min第一類18001000第二類18004500100018006001500第三類4500120001800450015003600第四類450012000360012000注：中心高是指泵的軸線到泵的底座上平面間的距離。泵的

17、振動(dòng)的評(píng)價(jià)水泵振動(dòng)的評(píng)價(jià)按JB/T8097進(jìn)行。泵的振動(dòng)級(jí)別分為A、B、C、D四級(jí)（表8），D級(jí)為不合格。表8 水泵振動(dòng)分級(jí)振動(dòng)烈度范圍判定泵的振動(dòng)級(jí)別振動(dòng)烈度級(jí)振動(dòng)烈度分級(jí)界限/（mm/s）第一類第二類第三類第四類0.280.280.450.711.121.82.84.57.111.21828AAAA0.450.711.12B1.80B2.80CB4.50DCB7.10DC11.20DC18.00D28.0045.007 檢驗(yàn)及檢測(cè)結(jié)果判定7.1水泵的運(yùn)行工況點(diǎn)應(yīng)在工業(yè)利用區(qū)內(nèi)，即，為水泵的額定效率。7.2水泵在運(yùn)行工況下，應(yīng)不超過電動(dòng)機(jī)的容量。7.3排水系統(tǒng)的噸百米電耗應(yīng)低于要求值，即。7

18、.4運(yùn)行工況下，不允許振動(dòng)超標(biāo)。7.5運(yùn)行工況下，水泵噪聲不允許超標(biāo)，即水泵房的噪聲不得超過90dB。系統(tǒng)排水能力對(duì)泵的要求。7.6水泵。礦井主排水泵必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%。工作和備用泵的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。7.7管路。主要泵房必須有工作和備用水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。工作和備用水管的總能力，應(yīng)配合工作和備用水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。7.8配電設(shè)備。應(yīng)同工作、備用以及檢修水泵相適應(yīng)，并能夠同時(shí)開動(dòng)工作和備用水泵。當(dāng)泵房有多臺(tái)水泵時(shí)，單臺(tái)水泵的起動(dòng)時(shí)間應(yīng)不大于5min。7.9主要泵房至少有2個(gè)出口，一個(gè)出口用斜巷通到井筒，并應(yīng)高出泵房底板7m以上，另一個(gè)出口通